बिग बैंग कॉस्मोलॉजिकल मॉडल के अनुसार, हमारे ब्रह्मांड की शुरुआत 13.8 बिलियन साल पहले हुई थी, जब ब्रह्मांड में सभी पदार्थ और ऊर्जा का विस्तार होना शुरू हुआ था। "कॉस्मिक इन्फ्लेशन" की इस अवधि को माना जाता है कि यूनिवर्स की बड़े पैमाने पर संरचना के लिए क्या खाते हैं और क्यों अंतरिक्ष और कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (सीएमबी) सभी दिशाओं में काफी हद तक समान दिखाई देते हैं।
हालांकि, आज तक, कोई सबूत नहीं मिला है जो निश्चित रूप से ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति परिदृश्य को साबित कर सकता है या वैकल्पिक सिद्धांतों को खारिज कर सकता है। लेकिन हार्वर्ड विश्वविद्यालय और खगोल विज्ञान के लिए हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर ऑफ एस्ट्रोफिजिक्स (CfA) के खगोलविदों की एक टीम द्वारा किए गए एक नए अध्ययन के लिए धन्यवाद, वैज्ञानिकों के पास बिग कॉस्मॉसोलॉजिकल मॉडल के प्रमुख भागों में से एक के परीक्षण का एक नया साधन हो सकता है।
उनका पेपर, जिसका शीर्षक था "प्राइमरी पावर स्पेक्ट्रम में इन्फ्लेशन के अल्टरनेटिव फ़िंगरप्रिंट्स का शीर्षक", हाल ही में ऑनलाइन दिखाई दिया और इसे प्रकाशन के लिए माना जा रहा है। शारीरिक समीक्षा पत्र। अध्ययन का आयोजन जियांगंग चेन और अब्राहम लोएब द्वारा किया गया था - हार्वर्ड विश्वविद्यालय में वरिष्ठ व्याख्याता और हार्वर्ड विश्वविद्यालय में क्रमशः एस्ट्रोनॉमी के फ्रैंक डी। बेयर्ड चेयर - और हार्वर्ड विश्वविद्यालय में भौतिक विज्ञान विभाग के साथ पोस्टडॉक्टोरल साथी झोंग-झि जियानयू।
भौतिक ब्रह्माण्ड विज्ञान में पुनर्कथन करने के लिए, ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति का सिद्धांत बताता है कि 10 पर-36 बिग बैंग के कुछ सेकंड बाद, एकवचन जहां सभी पदार्थ और ऊर्जा केंद्रित थी, का विस्तार होना शुरू हो गया। यह "इन्फ्लेशनरी एपोच" माना जाता है कि 10 तक रहता है-33 10 से-32 बिग बैंग के बाद सेकंड; जिसके बाद, ब्रह्मांड ने धीरे-धीरे विस्तार करना शुरू कर दिया। इस सिद्धांत के अनुसार, ब्रह्मांड का प्रारंभिक विस्तार प्रकाश की गति से तेज था।
सिद्धांत है कि इस तरह के एक युग का अस्तित्व कॉस्मोलॉजिस्ट के लिए उपयोगी है क्योंकि यह समझाने में मदद करता है कि ब्रह्मांड के क्षेत्रों में लगभग समान स्थिति क्यों है जो एक दूसरे से बहुत दूर हैं। असल में, अगर ब्रह्मांड अंतरिक्ष की एक छोटी मात्रा से उत्पन्न हुआ था जो कि वर्तमान में हम देख सकते हैं की तुलना में बड़ा बनने के लिए फुलाया गया था, तो यह बताता है कि ब्रह्मांड की बड़े पैमाने पर संरचना लगभग समान और सजातीय क्यों है।
हालांकि, यह कोई मतलब नहीं है कि यूनिवर्स कैसे आया, और उनमें से किसी को भी गलत तरीके से समझने की क्षमता केवल एकमात्र स्पष्टीकरण है। जैसा कि प्रोफेसर अब्राहम लोएब ने अंतरिक्ष पत्रिका को ईमेल के माध्यम से बताया था:
"हालांकि हमारे ब्रह्मांड के भीतर संरचनाओं के कई देखे गए गुण मुद्रास्फीति परिदृश्य के अनुरूप हैं, लेकिन मुद्रास्फीति के कई मॉडल हैं कि इसे मिथ्या ठहराना मुश्किल है। मुद्रास्फीति की वजह से बहुसंख्या की धारणा बनी, जिसमें ऐसा कुछ भी हो सकता है जो अनंत बार घटित होगा, और इस तरह के सिद्धांत को प्रयोगों के माध्यम से गलत साबित करना असंभव है, जो पारंपरिक भौतिकी का ट्रेडमार्क है। अब तक, प्रतिस्पर्धी परिदृश्य हैं जो मुद्रास्फीति को शामिल नहीं करते हैं, जिसमें ब्रह्मांड पहले अनुबंध करता है और फिर बिग बैंग पर शुरू होने के बजाय बाउंस करता है। ये परिदृश्य मुद्रास्फीति की वर्तमान वेधशालाओं से मेल खा सकते हैं। ”
अपने अध्ययन के लिए, लोएब और उनके सहयोगियों ने वैकल्पिक परिदृश्यों से मुद्रास्फीति को अलग करने का एक मॉडल-स्वतंत्र तरीका विकसित किया। अनिवार्य रूप से, वे प्रस्ताव करते हैं कि प्राइमरी ब्रह्मांड में बड़े पैमाने पर क्षेत्र क्वांटम उतार-चढ़ाव और घनत्व गड़बड़ी का अनुभव करेंगे जो सीधे समय के कार्य के रूप में प्रारंभिक यूनिवर्स के पैमाने को रिकॉर्ड करेंगे - अर्थात वे "ब्रह्मांड की मानक घड़ी" के रूप में कार्य करेंगे।
इन क्षेत्रों से आने वाले पूर्वानुमानों को मापने के द्वारा, वे अनुमान लगाते हैं कि ब्रह्मांड विज्ञानी यह बता पाएंगे कि घनत्व में किसी भी विविधता को अनुबंधित या प्रारंभिक ब्रह्मांड के विस्तार चरण के दौरान बीज दिया गया था। यह प्रभावी रूप से उन्हें कॉस्मिक मुद्रास्फीति (जैसे बिग बाउंस परिदृश्य) के विकल्पों को नियंत्रित करने की अनुमति देगा। जैसा कि लोब ने समझाया:
“ज्यादातर परिदृश्यों में प्रारंभिक ब्रह्मांड में एक विशाल क्षेत्र होना स्वाभाविक है। समय के साथ एक विशेष स्थानिक पैमाने पर बड़े पैमाने पर क्षेत्र में गड़बड़ी एक संभावित कुएं में एक गेंद के ऊपर और नीचे जा रही है, जहां द्रव्यमान दोलनों की आवृत्ति को निर्धारित करता है। लेकिन गड़बड़ी का विकास भी विचार के तहत स्थानिक पैमाने पर निर्भर करता है और साथ ही पृष्ठभूमि पैमाने का कारक (जो मुद्रास्फीति के सामान्य मॉडल के दौरान तेजी से बढ़ता है लेकिन अनुबंध मॉडल में घट जाता है)। ”
लोएब ने कहा कि ये गड़बड़ी अंतरिक्ष पत्रिका में खगोलविदों द्वारा देखी गई किसी भी घनत्व भिन्नता का स्रोत होगी। इन विविधताओं को किस प्रकार आकार दिया गया था, इसका निर्धारण पृष्ठभूमि ब्रह्माण्ड को देखकर किया जा सकता है - विशेष रूप से, चाहे वह विस्तार हो या संकुचन, जो खगोलविदों के बीच अंतर कर सकते हैं।
"मेरे रूपक में, ब्रह्मांड का पैमाना कारक उस दर को प्रभावित कर रहा है जिसके द्वारा एक टेप खींचा जा रहा है क्योंकि घड़ी उस पर टिक के निशान छोड़ती है," लोएब ने कहा। "नए संकेत की हम भविष्यवाणी करते हैं कि कैसे ब्रह्मांड में गैर-एकरूपता का स्तर स्थानिक पैमाने के साथ बदलता है।"
संक्षेप में, लोएब और उनके सहयोगियों ने एक संभावित संकेत की पहचान की जिसे वर्तमान उपकरणों का उपयोग करके मापा जा सकता है। इनमें कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (CMB) का अध्ययन करने वाले लोग शामिल हैं - जैसे कि ESA का प्लैंक अंतरिक्ष वेधशाला - और जो आकाशगंगा सर्वेक्षण कर रहे हैं - स्लोन डिजिटल स्काई सर्वे, वीएलटी सर्वे टेलीस्कोप, ड्रैगनफ्लाई टेलीस्कोप, आदि।
पिछले अध्ययनों में, यह सुझाव दिया गया है कि प्राइमरी यूनिवर्स में घनत्व भिन्नता का पता गैर-गॉसिसिटीज के साक्ष्य को देखकर लगाया जा सकता है, जो कि भौतिक मात्रा की माप के लिए गॉसियन फ़ंक्शन अनुमान के लिए सुधार हैं - इस मामले में, सीएमबी। लेकिन जैसा कि लोएब ने कहा था, इनका अभी तक पता नहीं चला है:
"नया ऑसिलेटरी सिग्नल प्राइमर्डियल डेंसिटी पर्टर्बेशन्स (जो कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड [CMB] या गैलेक्सी सर्वे) से नियमित रूप से मापा जाता है) के पावर स्पेक्ट्रम में है, जबकि साहित्य में पिछले सुझावों में गैर-गॉसिसिटीज़ से संबंधित प्रभाव शामिल हैं, जो बहुत अधिक हैं मापने के लिए चुनौतीपूर्ण (और अभी तक पता नहीं लगाया गया था)। हमारे पेपर में प्रस्तुत किए गए परिणाम बहुत ही सामयिक हैं क्योंकि CMB anisotropies और आकाशगंगा सर्वेक्षणों की नई टिप्पणियों द्वारा विस्तारित डेटा सेट एकत्र किए जा रहे हैं। ”
यह समझना कि हमारा ब्रह्मांड कैसे शुरू हुआ, विज्ञान और ब्रह्मांड विज्ञान में शायद सबसे बुनियादी सवाल है। यदि इस विधि को लागू करने से, यूनिवर्स की शुरुआत कैसे हुई, इसके लिए वैकल्पिक स्पष्टीकरण से, यह हमें समय, स्थान और जीवन की उत्पत्ति का निर्धारण करने के लिए एक कदम और करीब लाएगा। सवाल "हम कहाँ से आते हैं?" और "यह सब कैसे शुरू हुआ?" अंत में एक निश्चित जवाब हो सकता है!
